JP3790549B2

JP3790549B2 - Bone harvesting instrument and method

Info

Publication number: JP3790549B2
Application number: JP51149397A
Authority: JP
Inventors: ペーター，アール．エブナー，; デイビッド，イー．アルトベリー，
Original assignee: マキシロンラボラトリーズインコーポレイテッド
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: CA2232886A1; JP2000502263A; CA2232886C; US6110177A; US5683406A

Description

本発明は外科の分野に関する。本発明は、特に、一つ以上の提供部位の表面からの骨の除去や収集、および、例えば歯周および歯槽欠損等の骨欠損、インプラント周りの骨欠損への骨移植、および移植を必要とするさまざまな整形外科応用に使用する、患者の第２の場所における自己生産骨材料の調製および配置に利用される。
医学および歯学で使用される多くの復元処置が骨の手技および治癒を含んでいる。このような処置には骨格構造の位置、向き、形状およびサイズの変更が含まれることがある。このような処置中に一般的に遭遇する問題点は、骨移植材料の不足である。骨移植材料は再配置されている骨の部分間の充填、表面構成状態の変更、あるいは歯周外科や患者の顎のインプラント等に関連する欠損領域への骨の付加等のいくつかの応用に使用することができる。
歯の周りの骨欠損を修復するための歯周外科では、一般的に口内の部位から小さな骨移植片を採取する必要があった。インプラント外科の場合には、上顎骨および／もしくは下顎骨および洞床の萎縮性歯槽隆線を増加させて、収容すべきこれらの骨部位の寸法を増しインプラント材の骨接触端部を完全にカバーするのに骨移植片が必要となることがある。また、骨移植は膜を使用して固い組織を柔らかい組織が分離して固い組織の治癒を強力にする技術である、誘導組織再生と共に使用される。
現在、口内部位から適量の自己生産骨を採取するのは困難な場合が多い。従って、臨床医は死体源（相同性もしくは同種異系移植）、動物源（異種起源もしくは異種移植）、もしくは代用合成骨からの骨等の、移植材料の非自己生産源に頼る場合が多い。しかしながら、非自己生産材料移植片の治癒は患者から直接得られる自己生産骨の治癒ほど広範もしくは予測可能ではなく、またこのような非自己移植材料はコストが増加し著しい増加となることがある。
臨床医はいくつかの技術を使用して口内処置の移植のための骨を除去する。このような一つの技術では、サイドカットバーやトレフィン等の回転器具を使用して上顎骨や下顎骨内の局部口内部位から一片もしくは一部分の皮質骨が除去される。皮質骨は骨鉗子状器具により手でもしくは骨ミル内で粒状にされる場合が多い。次に、粒状骨は血液と結合されて骨凝塊を形成し、それは次に歯やインプラント周りの骨欠損内へ配置され詰め込まれる。Ｊ．Ｐｅｒｉｏｄｏｎｔｏｌｏｇｙ４０：５０３（１９６９）のロビンソン，アール．イー．の論文“ＯｓｓｅｏｕｓＣｏａｇｕｌｕｍｆｏｒＢｏｎｅＩｎｄｕｃｔｉｏｎ”参照。回転器具から骨粉を集めるためにフィルタ付吸引装置が製作されている。Ｊ．Ｐｅｒｉｏｄｏｎｔｏｌｏｇｙ４４：６６８（１９７３）のハッチンソン，アールエーの論文“ＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎＯｓｓｅｏｕｓＣｏａｇｕｌｕｍＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎＦｉｌｔｅｒ”参照。さらに、Ｃ．Ｖ．ＭｏｓｂｙＣｏ．，（１９８０）９９４−１００５頁のゴールドマン等の論文“ＰｅｒｉｏｄｏｎｔａｌＴｈｅｒａｐｙ”、およびＪ．Ｐｅｒｉｏｄｏｎｔｏｌｏｇｙ４２：６２６（１９７１）のハガティー等の論文“ＡｕｔｏｇｅｎｅｏｕｓＢｏｎｅＧｒａｆｔ：ＡＲｅｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＶｅｒｔｉｃａｌＢｏｎｅＤｅｆｅｃｔ”参照。このような技術は臨床医により広く使われてはいるが、口内骨の一部を採取する部位の数および範囲は口内アクセスの制限、歯根への近接、神経構造および洞腔、および薄い骨板により制限される。
骨を採取する他の技術には、のみや骨刀を使用して表面から削り屑を除去して手で集めることが含まれる。これらの器具は非常に鋭利でなければならずプロセスは使い難く時間がかかることが多い。骨ヤスリ等の他の手動器具を使用して骨を除去することもできる。しかしながら、切削効率および除去した骨の使用率は著しく制限される。もう一つの技術はインプラント配置のための部位を準備するのに使用するツィストドリルやタップにより発生される骨ダストを集めることである。しかしながら、切削器具を冷却するために部位へ注水している間に多くの骨材料が失われてしまう。主要な再建処置に多量の骨が必要である場合には、ヒップ（前もしくは後腸骨）、脛骨、肋骨、もしくは頭蓋冠等の他の部位が使用されることが多い。しかしながら、このような他の部位を使用するには第２の外科部位が必要であり、それは術後入院を要することがあり、例えば外来患者の歯科処置の場合には、より受け入れ難いものとなる。バイオプシーのための骨髄を採取するのに使用するさまざまな外科装置や骨の一部すなわち凸縁を除去するための骨鉗子や骨刀やパンチ等の装置が提案され使用されている。骨や組織を切削したり穴を明けて組織フラグメントを除去する関節鏡検査およびエンドスコープに使用される外科装置もある。骨を切削する超音波装置も使用されているが、このような装置はそこから遊離される灌水や破片を除去する必要がある。しかしながら、これらの各方法および／もしくは装置は移植のための骨収集に応用する場合一つ以上の欠点がある。
他にも特許装置が提示されているが、いずれも一つ以上の欠点がある。
ボヌチの米国特許第５，４０３，３１７号および第５，２６９，７８５号には、人間から組織フラグメントを経皮切削および除去する方法および装置が示されている。ボヌチの装置は組織フラグメントを吸引により除去し、それを集めて患者の別の所へ置きそこから初めて得ることができる。ボヌチはフレクシブルドリルを使用して破片を吸引して外部に配置された収集槽へ除去し、そこで圧縮した後患者内へ戻している。
ヒップスの米国特許第２，５２６，６６２号にはドリルを使用して小さな経皮部位を介してドナーの骨部位を機械的に除去する骨ミール抽出装置が開示されている。主にサブ表面骨からなるドリル切り屑が、ドリルを通過するオープンカット内へ移されて収集される。
ドッペルトの米国特許第４，７９８，２１３号にはさまざまな骨の病気を診断する骨バイオプシーを得る装置が教示されている。ドッペルトの装置は組織の構造を維持しながら、チューブラードリルを使用して骨のコアを除去するようにされている。
サンプルは髄空間から得られるが、再移植されることはない。
ケデンの米国特許第５，１３３，３５９号には回転駆動中空針を使用してサンプルを取り出す硬質組織バイオプシー器具が示されている。
アルスラーの米国特許第４，３６６，８２２号には骨髄細胞分離および分析方法および装置が開示されている。アルスラーの装置では、骨髄部位内へ向けた針とアスピレータすなわち真空源との間に配置されたフィルタ上の濾過室内へ骨髄細胞が集められる、すなわち負圧を使用し針を介して骨髄細胞が引き出される。
スクールマンの米国特許第５，０５２，４１１号には、ドリル、鋸型のアクション等により作り出される有害なエーロゾルおよび血液から医療器具のオペレータをシールドするための真空バリアアタッチメントが教示されている。スクールマンの装置は真空を必要とし再移植のための組織を採取するようにはされていない。
ライト等の米国特許第４，７２２，３３８号には、骨鉗子と同様なせん断作用を使用して骨を切削し、除去された骨の破片を集める手段を有する、骨を除去するための装置器具が開示されている。報告によれば、ライト等の装置は主として移植用骨の採取は行わずにせん断機構を使用して骨の突起やエッジを除去するのに使用されている。フォーク等の米国特許第４，９９４，０２４号は吸引によりフラグメントを除去して組織や骨を障害なく除去することができる関節鏡検査フッククリッパが教示されている。
フォークの装置は関節鏡検査に応用され組織や骨の突起の除去に使用され、特に移植用組織を採取するためのものではない。
ロシャー等の米国特許第４，４６６，４２９号およびシムセン等の米国特許第４，８４４，０６４号にも他の従来技術の装置が開示されている。したがって、骨等を除去して採取し、第２の部位へ送り、従来技術の前記した欠点およびその他の欠点を克服する改良された方法および装置を提供することが本発明の主要な目的である。特に、一つ以上の提供部位から骨を直接経皮的に、もしくは経粘膜的に除去して収集する改良された方法および装置を提供することが本発明の目的である。
本発明は自己生産骨移植に使用するために、骨表面切り屑を切削し、除去し、蓄えるハンドヘルド外科器具である。この器具は保持かつ支持するハンドル内に搭載されるブレードにより構成されている。ブレードはその末端に隣接して鋭いループ状の切削構造を有している。ループの楔状の断面は基部がブレードを通る直角に湾曲した開口により画定され、末端平面とホーン状の輪郭により画定されている。実施例の形状では、ハンドルが協同して切削構造から採取した骨を受け入れるためのブレードの末端に隣接する貯蔵空間を提供する。このマニュアル器具は骨表面を横切して引っ張ることにより骨の薄い切り屑を切削して集める。好ましくは、ブレードは臨床医が採取された材料へアクセスできるようにレトラクタブルとされる。ハンドルにプランジャーが内蔵されてブレードを固定するロッキング機構および器具の末端側において骨を進めて固める手段として働く。
図１は本発明を実施する関連する器具の斜視図である。
図２はハンドルの側面（２Ｂ），平面（２Ａ，２Ｅ，２Ｆ），および断面（２Ｄ）を示す図である。
図３はプランジャーの側面（３Ｂ），平面（３Ａ），底面（３Ｃ）および断面（３Ｄ）を示す図である。
図４はプランジャーの平面（４Ａ），側面（４Ｂ），および端面（４Ｃ）を示す図である。
図５はブレードの末（切削）端の拡大平面（５Ａ）および断面（５Ｂ）を示す図である。
図６はブレードの切削動作に伴うさまざまな角度を示す線図である。
図７は本器具を使用して骨切り屑を集め（７Ａ）、混ぜ合わせ（７Ｂ）、塗布する（７Ｃ）方法を示す図である。
図８はハンドルおよび骨収集システムの修正バージョンを示す図である。
構成要素の一般的な配置を第１図に明示する。それは、ブレード１２、切刃１４、および開口１６、ブレードタブ１８、ハンドル２０、プランジャー２４、ロックボタン２６、プランジャータブ２８を含むアセンブリを示しており、それらについては後述する。
次に、図４を参照して、本発明の好ましい形のブレードの構造を示す。この切削構造は切削ブレード１２の末端上に形成されたループ状の構造状態からなっている。好ましい実施例の湾曲構造は、ブレード１２の末端を半円形孔１６をあけて形成された半円形切刃１４である。ブレードの背面、すなわち骨構造に隣接する面から離れた表面、はそのエッジ間の１３において好ましくは解放されて切刃に隣接する孔の深さが孔１６の幅以下となるようにされる。それにより、切削した骨をブレードの後の空間へ容易に転送して切削動作中の孔詰まりが防止される。
図５に示すように、この好ましい実施例における孔１６は本質的にブレードの縦寸法に垂直であり、切刃の内側が骨に接するブレードの面に本質的に垂直となるようにされる。勾配１７が孔１６と協同して切刃１４を画定する。しかしながら、使用時にブレードは骨１００にたいして僅かな角度で保持され、したがって作用系角αｗが規定される。器具の作用系角は切刃１４の先端における、骨に対する切刃のレーキ角に等しく、ブレードをハンドル内に搭載した時の正のレーキ角の有効範囲はおよそ５〜５０°である。
ブレードの新しい特徴により、骨をマニュアル切削することで電動もしくは空気圧ツールに較べていくつかの利点が得られる。これらの利点には、コスト低減、設定時間の短縮、骨細胞の生存を最適化するための発熱の低減が含まれる。
器具は骨刀やのみに較べて容易に制御され、これらの器具は骨から係合解除されても傷の境界において組織内へ突き刺さる。図７Ａに矢符号Ｐで示すこのデザインのものの引張作用により、誤ってブレードが骨から係合解除される時に患者を傷つけることがない。さらに、ブレードは向きを逸らすことなく直線を自然に追跡して、露出された骨の境界まで安全に切削を実施することができる。
ループの末端側１４における内縁は、末端と接触する時に、骨表面に対して正のレーキ角を形成し骨に対しては鋭角を形成する。これらのさまざまな角度を図６に示す。骨は異方性材料であり方位に応じて切削条件が変わる。ブレードエッジのレーキ角（α）は骨表面に対する器具の使用角（αw）により修正することができる。それにより、さまざまな骨特性に対するブレードの切削パラメータを調整することができる。マーチャント氏の解析は真っすぐなブレードの切削に対する水平引込力（Ｐｘ）の関数としてのレーキ角、深さ、および同方性材料の材料特性の効果に関連している。
Ｐｘ＝ｔ０ｂｔｃｏｓ（β−α）／ｓｉｎφｃｏｓ（φ＋β−α）
ここに、
ｔ０＝せん断ゾーン上の欠損におけるせん断応力
β＝摩擦角＝ａｒｃｔａｎμ（３７°）
α＝ツールレーキ角（５°−５０°）
φ＝せん断面角（＝３４°，２φ＋β＋α＝９０°）
ｂ＝ワークピーク幅（推定０．０２０インチ）
ｔ＝公称チップ圧（切削深さ、推定０．００５インチ）
μ＝ツール面とチップ間の摩擦係数（０．７５）
これらの値を方程式へ代入し、レーキ角が３０°であれば、
Ｐｘ＝１６，２６０ｐｓｉ・０．０２０インチ・０．０５インチ・ｃｏｓ（３７°−３０°）／ｓｉｎ３４°ｃｏｓ（３４°＋３７°−３０°）
＝３．８２ポンド
この関数を０−５５°のレーキ角に対してグラフＡで示す。

骨の異方性のため実験結果に較べて理論結果の一致は制限される。［ジェーコブ，シーエッチ，ポープ，エムエッチ，ベリー，ジェーティー，ホーグランド，エフ．のＡＳｔｕｄｙｏｆｔｈｅＢｏｎｅＭａｃｈｉｎｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ−ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＣｕｔｔｉｎｇＪ．Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，７：１３１−１３６１９７４］。
ブレードの湾曲ループの使用角が０°から増加すると（ブレードループは表面と完全接触）、ループの切刃１４に接する点だけが骨表面と接触し続ける。ブレードと骨間の界面における圧力が非常に高いため、器具には僅かな下向きの力（矢符Ｄに示す）を加えるだけでよい。それにより、ブレードは骨に食込んで、切削を開始することができる。さらに、この点接触によりブレードは平坦、凸状、および最も凹状の骨表面とも係合することができる。接触面が使用角の影響を受けないまっすぐすなわち平坦なブレードデザインに較べて、接触面積は大きく表面に食込んで係合するのにより高い力を要する。さらに、接触面の切削は著しく制限される。ブレードループと骨表面間の最大接触圧の近似は、係数の等しい平板上のシリンダに対するＨ．Ｈｅｒｔｚ式の誘導により推定できる。
ｓ＝０．５９１√（Ｐ１・Ｅ／dcyl）
ここに、Ｐ１＝インチ当たり荷重、Ｅ＝弾性係数、dcyl＝シリンダ径。０．００１インチ幅、０．２５インチ径のブレードエッジ上の１ポンドの荷重に対して、骨のＥが２．６１×１０⁶ｐｓｉであれば、
ｓ＝０．５９１√［１０００＊２．６１×１０⁶／０．２５］
＝６０，３８６ｐｓｉ
ステンレス鋼の係数は皮質骨よりもおよそ１０倍大きく、これらの接触圧は典型的に骨と接触する鋼よりも低い。極限引張応力が２０，３００ｐｓｉである皮質骨はブレードにより刻み目を付けて係合される。
ある範囲のブレードエッジ厚に対する接触応力をグラフＢに示す。

ブレードによりびびりを最小限に抑えて骨を滑らかに、均一に切削することができる。ブレードが骨表面と係合した後で、その正のレーキ角により垂直力を生じることなくブレードのより深い係合をさらに進めることができる。分割力Ｆｄは骨表面Ｆｐに平行な引張力および器具のレーキ角αwの関数である。
Ｆｄ＝Ｆｐｓｉｎ（αw）
駆動力は器具の使用系角と共に増大する。ブレード切削深さが平衡に達する。これは中央接触点からの横方向に減少するレーキ角、開口１６におけるブレードの基部縁１２ａ、および円形開口１６内へ移動する時の骨チップの中央圧縮により生じる楔効果の関数である。幾何学的に、開口幅ｗａ、および器具の使用系角αｗにより最大潜り深さｄが制限される。
ｄ＝ｗａｓｉｎ（αw）
０．０３０インチの開口幅に対する最大切削深さをグラフＣに示す。

解剖学的骨表面は可変輪郭の領域を提供し、これらの表面へのアクセスも隣接する解剖学的構造および重畳組織により制限される。湾曲ループ状ブレード、図５により器具の縦軸に沿った１次切削が行われる。切刃がブレードの末端にあるため、隆起骨膜の縁への組織の弁状片下のアクセスが可能となる。さらに、ブレードはその末端側で横方向に移動してアクセス制限された領域内の骨表面を切削することができる。このようにして、ループ状ブレードのより横方向近接位置で切削が行われる。
ブレードは、その切削寿命を延ばすために、およそ５８ロックウェルＣ（ブリネル硬度〜６００ｋｇ／ｍｍ2）へ硬化される。皮質骨は８０ロックウエルＭ硬度（ブリネル硬度〜３０ｋｇ／ｍｍ２）を有している。硬度は窒化チタンコーティングによりさらに高めることができ、それによりブレードと骨間の界面摩擦も減少する。１７のブレード逃げ面の中空研削により、エッジ上のサポートによるブレード剛性を最適化しながらエッジプロフィールを薄くすることができる。エッジはそれに直角な方向に研削されホーニングされて、ブレードがそのエッジまで薄くなる場合に生じる応力集中領域を最小限に抑える。
骨の削り屑５０は狭い開口１６を通過し、後で移植するために集めることができる。開口は一方弁に類似しており、削り屑は濃密な形で容易に通過した後で形状および方位がランダム化される。骨のこのランダム化された形状は好ましい。それは骨削り屑が開口１６を通って降下し戻されるのを防止し、したがって移植に利用できない。それにより、削り屑は、骨細胞を乾燥させ壊死させ、骨を唾液および軟組織要素を汚染させることがある真空を使用せずに集めることができる。
骨削り屑すなわちチップは自己生産骨移植としての応用に関して好ましい性質を有している。それには表面積対体積比の増加、骨の相対体積の増加、および血液を取り込むことができて血管の内部成長および移植片への細胞の移動を助長する多孔性が含まれる。露出されたコラーゲンにより血液要素の凝固が促進され、移植片は好ましい“モルタル状”粘稠性で骨コラーゲンの形の欠損部位内へ詰め込まれる。
前記したように、ブレード上側の末端は中央ランプすなわちテーパ付で厚みが減じて行く減厚部１３を内蔵しており、ランプの基部端はブレード開口１６に隣接する１２ａで終わるまで厚さが減少する。この減厚部を第５Ｂ図に示し、孔１６の裏側にすぐ隣接する非常に薄いブレード部１２ａを提供するように機能する。ブレード厚は横方向に維持されリッジおよび側壁１５がランプに隣接している。それにより、ブレードループは開口１６を通る非常に短い経路を提供しながら、強度に必要な厚さを有することができる。この短い経路により詰まりを起こす機会が低減される。ランプ１３はさらにいくつかの機能を果たす。それは削り屑が集められる時の初期貯蔵領域を提供する。それにより貯蔵所の断面積が増加し、ハンドルの外部輪郭の高さが低減されて制約された解剖学的位置へ一層アクセスできるようになる。
ブレードのハンドルが貯蔵領域を内蔵していない場合には（図８）、図８Ａ〜図８Ｂに示すようにランプ１３は集められる骨のシートを提供する。図８Ｃに示すように、ハンドルと一体ではない小型収集室をブレードの上面へ取り付けることもできる。最後に、ハンドル室の形状と調和して、基部へ移動するにつれ断面積が増加するように収集室は設計されて、骨が集められる時にハンドル内へのチップの基部移動を促す。
好ましくは、ブレードは縦方向に曲げられてブレードとハンドル２０の側壁３０の溝４０との間に摩擦を与えるスプリングを生成する。それにより、ブレードは意図的にシフトすることが必要になるまで所望位置に維持される。製作が多様性を有するため、縦方向の曲げにより比較的大量の反りでも使用することができ、生産における寸法の変動は重要ではなくなる。また、ハンドルに使用されるプラスチックとは逆に、鋼はクリープすることのない予測可能な弾性係数を有している。
図１および図４に示すように、ブレード１２の後方にはブレードタブ１８があり、それはブレード１２の基部のハンドル２０内に搭載されるプランジャー２４（図１４および図３）上のロックボタン２６と係合するようにされている。切刃（図４Ａ）から延在するタブ１８の長さにより、タブ１８は十分な強度を有するハンドルの中央からレーキング力を伝達することができる。さらに、ブレードの操作は鋭いエッジから離れて安全に制御される。最後に、延長ブレードは収集室の第４の可動壁としても働く。それにより、非常にコンパクトな設計をタイトな場所に使用し、かつ室の中昧へ容易にアクセスすることができる。
図８Ａ〜図８Ｅに示すように、制約された解剖学的部位に対して、ブレードはその基部端にグリップハンドルを取り付けるだけで使用することができる。それにより、ブレードの上面はその中央および末端側が露出されたままとなる。そのため、ブレードはより制約された解剖学的位置までアクセスすることができ、またブレードは湾曲されオフセットされてより特定の解剖学的位置へのアクセスを最適化することができる。また、ブレードの厚さを増すことによりその中央傾斜凹みの体積を増して骨削り屑を集めることができる。
ハンドル２０の詳細を図２に示し、側壁３０および底壁３２が図２Ａに示すＵ字型空間３２を画定する。２組の止部があり、第１の止部３６はブレードの後端のタブと係合してそれがハンドル２０の終端を越えて移動するのを防止する。第２の止部３８はプランジャー２４上のプランジャータブ２８と係合して、ロックボタン２６をブレードタブと係合させながら、プランジャーを図１に示す位置に保持するように配置されている。
好ましい実施例のハンドルは、ブレードの人間工学的ハンドリングおよび支持を一体化する多数の機能、集められた骨の貯蔵室、必要に応じて添加物を結合する部位、および受け入れ部位において採取された骨を送り出し分与する手段を果たす。また、この一体化された機能により、骨のハンドリングおよびホース、フィルター、容器等の表面上の移植材料の増加を最小限に抑えて骨の無駄や汚染が最小限に抑えられる。ハンドルにより採取された骨５０は安全かつ清潔に貯蔵される。ブレード開口１６を通過した後で、骨はブレードおよびプランジャーと共にハンドルにより形成される閉じた貯蔵空間へ入る。この空間はランプの基部側に近づくにつれ断面積が広がり、骨削り屑がハンドルの基部側内へ移動するのを促す。ハンドル内部はトラフ状容積を提供し、そこで中味を調べ、添加物を内蔵し、骨の詰まりをクリアすることができる。プランジャー２４を前進させブレードを完全に前進させて採取された骨５０を固めることができる。ブレードが一部引っ込められると、プランジャーは移植材料をハンドルの末端側まで進めて、受入部位２０へ骨を送り出す流線形トラフすなわち流路を提供する。
ハンドルの前方部の好ましいプロフィールは、厚くて強い部分である、ハンドル中心からレーキング力を伝達させることにより最小限に抑えられる。ハンドルのノーズへ正規の荷重を運ぶのに十分な強度を得るのに、少量のハンドル材料で済む。その結果、器具のプロフィールは低くなり、制限された寸法の解剖学的空間内へ入ることができる。一対の溝４０によりブレードおよびプランジャーの両方が案内され保持される。それはハンドルの全長を最小限に抑えるのを助ける。
好ましくは、ハンドルは透明プラスチックにより作られる。それにより、骨の削り屑は切削する時に監視することができ、骨収集は即座に帰還される。集められた骨の全量をハンドル上の周知の目盛りに関して監視して、適量の骨が集められたら外科医に知らせることができる。
図８Ａおよび図８Ｃ〜図８Ｅに示すように、中央および末端部が露出されるようにブレードが使用される時は、グリッピングハンドル６０がブレードの基部端に固定されてブレードのハンドリングが容易にされる。ハンドル６０は手でしっかり掴めるように長くて丸くされ、ブレードおよび回転可能な緊締機構６４を受け入れてブレードをハンドル内に固定するスロット６２を有している。また、第８Ｆ図に示すように、ブレードは１０１で曲げて、例えばタイトスポットへのアクセスを容易にすることができる。
所望により、ブレードは図８Ｂに示す細長い“カップ”状として形成することができ、透明カバー６６を“カップ”の頂部へ嵌合させてユーザが骨収集のプロセスを観察できるようにされる。
プランジャー２４は２つの機能を果たし、それは、１）骨を固めて室の末端内へ進め、２）ブレードをその前方位置に固定するロッキング機構を提供することである。プランジャーヘッド４２は貯蔵室の基部壁を提供する。プランジャーおよびブレードを切削および収集のための正しい位置に固定するロックボタン２６を解除することによりプランジャーが進められる。プランジャーのヘッドはブレードの下へ潜ることによりトラック末端に保持される。基部端はブレードが乗る同じトラック４０内に制約されハンドル先端の小さなストップまで前方へ並進する。
図３を参照して、プランジャーの詳細平面図および断面図を示し、ロックボタン２６はそれをプランジャーの底へ向けて移動させることができるカンチレバーアーム４０上に搭載されている。プランジャーの側縁はハンドルの側壁内の溝４０から離されている。デテントアーム４０上の傾斜面４４はブレードの基部端と係合してブレードタブ１８を止部３６へ押圧し、ブレードを正しい位置にロックする。The present invention relates to the field of surgery. The present invention particularly requires the removal and collection of bone from the surface of one or more donor sites, and bone defects such as, for example, periodontal and alveolar defects, bone transplantation to and around bone defects around the implant, and the like. Used for the preparation and placement of self-produced bone material in a second location of the patient for use in various orthopedic applications.
Many restoration procedures used in medicine and dentistry involve bone procedures and healing. Such treatment may include changing the position, orientation, shape and size of the skeletal structure. A problem commonly encountered during such procedures is the lack of bone graft material. Bone graft materials are used in several applications such as filling between repositioned bone parts, changing the surface composition, or adding bone to defect areas associated with periodontal surgery, patient jaw implants, etc. Can be used.
Periodontal surgery to repair bone defects around the teeth generally required that a small bone graft be taken from the oral area. In the case of implant surgery, increase the maxillary and / or mandibular and sinus floor atrophic alveolar ridges to increase the size of these bone sites to be accommodated and completely cover the bone contact end of the implant material Bone grafts may be required to do this. Bone grafting is also used in conjunction with guided tissue regeneration, a technique that uses a membrane to separate hard tissue from soft tissue to enhance the healing of hard tissue.
Currently, it is often difficult to collect an appropriate amount of self-produced bone from the intraoral site. Accordingly, clinicians often rely on non-self-produced sources of transplanted material, such as cadaveric sources (homologous or allogeneic transplants), animal sources (xenogeneic or xenograft), or bones from surrogate synthetic bone. However, healing of non-self-produced material grafts is not as extensive or predictable as healing of self-produced bone obtained directly from a patient, and such non-self-grafted materials can increase cost and significantly increase.
Clinicians use several techniques to remove bone for intraoral procedures. In one such technique, a piece or part of cortical bone is removed from a local intraoral site in the maxilla or mandible using a rotating device such as a side cut bar or trephine. Cortical bone is often granulated by hand or in a bone mill with a bone forceps device. The granular bone is then combined with blood to form a bone clot, which is then placed and packed into a bone defect around the tooth or implant. J. et al. Periodontology 40: 503 (1969), Robinson, Earl. E. See "Osseous Coagulum for Bone Induction". Filtered suction devices have been made to collect bone meal from rotating instruments. J. et al. See Periodontology 44: 668 (1973), Hutchinson, AR's paper "Utilization of an Osseous Coagulum Collection Filter". Furthermore, C.I. V. Mosby Co. (1980) pp. 994-1005, Goldman et al., “Periodical Therapy”; Periodontology 42: 626 (1971), Hagerty et al., “Autogeneous Bone Graft: A Revolution in the Treatment of Vertical Bone Defect”. Although such techniques are widely used by clinicians, the number and extent of sites from which parts of the oral bone are taken can be limited to oral access, proximity to the roots, nerve structures and sinuses, and thin bone plates Limited by.
Other techniques for harvesting bone include removing chips from the surface using a chisel or osteotome and collecting them manually. These instruments must be very sharp and the process is often cumbersome and time consuming. Other manual instruments such as bone files can be used to remove the bone. However, cutting efficiency and utilization of removed bone are severely limited. Another technique is to collect bone dust generated by a twist drill or tap used to prepare the site for implant placement. However, much bone material is lost while watering the site to cool the cutting tool. Other sites such as the hip (anterior or posterior iliac bone), tibia, ribs, or calvaria are often used when the main reconstruction procedure requires a large amount of bone. However, the use of such other sites requires a second surgical site, which may require post-operative hospitalization, making it more unacceptable, eg, for outpatient dental procedures. . Various surgical devices used to harvest bone marrow for biopsy and devices such as bone forceps, swords and punches for removing bone parts or convex edges have been proposed and used. There are also surgical devices used for arthroscopy and endoscopes that cut bones or tissue or drill holes to remove tissue fragments. Ultrasound devices that cut bone are also used, but such devices need to remove irrigation and debris released therefrom. However, each of these methods and / or devices has one or more disadvantages when applied to bone harvesting for implantation.
Other patented devices have been presented, but each has one or more drawbacks.
Bonuchi US Pat. Nos. 5,403,317 and 5,269,785 show a method and apparatus for percutaneously cutting and removing tissue fragments from humans. The Bonuchi device removes tissue fragments by aspiration, collects them and places them elsewhere in the patient for the first time. Bonuchi uses a flexible drill to draw debris and remove it into an external collection tank where it is compressed and returned to the patient.
Hips US Pat. No. 2,526,662 discloses a bone meal extraction device that uses a drill to mechanically remove a donor bone site through a small percutaneous site. Drill chips consisting primarily of sub-surface bone are transferred and collected into an open cut that passes through the drill.
US Patent No. 4,798,213 to Doppert teaches a device for obtaining a bone biopsy for diagnosing various bone diseases. The Doppert device is adapted to remove the bone core using a tubular drill while maintaining the structure of the tissue.
Samples are obtained from the medullary space but are not reimplanted.
Keden US Pat. No. 5,133,359 shows a hard tissue biopsy device that uses a rotary driven hollow needle to remove a sample.
U.S. Pat. No. 4,366,822 to Arsler discloses a method and apparatus for bone marrow cell separation and analysis. In the Alsler device, bone marrow cells are collected into the filtration chamber on a filter placed between the needle and the aspirator or vacuum source into the bone marrow site, ie, the bone marrow cells are drawn through the needle using negative pressure. It is.
Schoolman U.S. Pat. No. 5,052,411 teaches a vacuum barrier attachment to shield medical instrument operators from harmful aerosols and blood created by drills, saw-type actions, and the like. Schoolman's device requires a vacuum and is not designed to harvest tissue for reimplantation.
U.S. Pat. No. 4,722,338 to Wright et al. Describes a device for removing bone having means for cutting the bone using a shearing action similar to a bone forceps and collecting the removed bone fragments. An instrument is disclosed. According to reports, devices such as Wright are mainly used to remove bone protrusions and edges using a shearing mechanism without taking bone for transplantation. U.S. Pat. No. 4,994,024 to Fork et al. Teaches an arthroscopic hook clipper that can remove fragments by suction to remove tissue and bone without injury.
The fork device is applied to arthroscopy and used to remove tissue and bone protrusions, and is not specifically for harvesting tissue for transplantation.
Other prior art devices are also disclosed in US Pat. No. 4,466,429 to Rocher et al. And US Pat. No. 4,844,064 to Simsen et al. Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide an improved method and apparatus that removes bone, etc., and is collected and sent to a second site to overcome the aforementioned and other deficiencies of the prior art. . In particular, it is an object of the present invention to provide an improved method and apparatus for removing bone directly or percutaneously or transmucosally from one or more delivery sites.
The present invention is a handheld surgical instrument for cutting, removing and storing bone surface chips for use in self-produced bone grafts. This instrument consists of a blade mounted in a handle that holds and supports it. The blade has a sharp looped cutting structure adjacent to its distal end. The wedge-shaped cross section of the loop is delimited by a right-angled opening through the blade and is defined by a distal plane and a horn-like profile. In the example configuration, the handles cooperate to provide a storage space adjacent the distal end of the blade for receiving bone harvested from the cutting structure. This manual instrument cuts and collects thin bone debris by pulling across the bone surface. Preferably, the blade is retractable so that the clinician can access the collected material. A plunger is built into the handle to act as a locking mechanism for fixing the blade and as a means to advance and solidify the bone on the distal side of the instrument.
FIG. 1 is a perspective view of a related instrument embodying the present invention. Is .
FIG. 2 is a view showing a side surface (2B), a plane surface (2A, 2E, 2F), and a cross section (2D) of the handle. Is .
FIG. 3 is a view showing a side surface (3B), a plane surface (3A), a bottom surface (3C) and a cross section (3D) of the plunger Is .
FIG. 4 is a view showing a plane (4A), a side surface (4B), and an end surface (4C) of the plunger. Is .
FIG. 5 shows an enlarged plane (5A) and a cross section (5B) of the end (cutting) end of the blade. Is .
FIG. 6 is a diagram showing various angles according to the cutting operation of the blade. Is .
FIG. 7 is a view showing a method of collecting (7A), mixing (7B), and applying (7C) bone debris using this device. Is .
FIG. 8 shows a modified version of the handle and bone collection system. Is .
The general arrangement of the components is clearly shown in FIG. It shows an assembly including blade 12, cutting edge 14 and aperture 16, blade tab 18, handle 20, plunger 24, lock button 26, plunger tab 28, which will be described later.
Referring now to FIG. 4, a preferred form blade structure of the present invention is shown. This cutting structure consists of a loop-like structure formed on the end of the cutting blade 12. The curved structure of the preferred embodiment is a semicircular cutting edge 14 formed by opening a semicircular hole 16 at the end of the blade 12. The back of the blade, i.e. the surface away from the surface adjacent to the bone structure, is preferably released at 13 between its edges. Cutting edge The depth of the hole adjacent to the hole 16 is made equal to or smaller than the width of the hole 16. Thereby, the cut bone is easily transferred to the space behind the blade, and clogging of the hole during the cutting operation is prevented.
As shown in FIG. 5, the holes 16 in this preferred embodiment are essentially perpendicular to the longitudinal dimension of the blade so that the inside of the cutting edge is essentially perpendicular to the face of the blade that contacts the bone. A gradient 17 cooperates with the hole 16 to define the cutting edge 14. However, in use, the blade is held at a slight angle with respect to the bone 100, thus defining a working system angle αw. The working system angle of the instrument is equal to the rake angle of the cutting edge relative to the bone at the tip of the cutting edge 14, and the effective range of the positive rake angle when the blade is mounted in the handle is approximately 5-50 °.
Manual cutting of bone due to new features of the blade so There are several advantages over electric or pneumatic tools. These benefits include reduced costs, reduced setup time, and reduced fever to optimize bone cell survival.
The instruments are easier to control than swords alone, and these instruments pierce into the tissue at the wound boundary even when disengaged from the bone. The tensioning action of this design, indicated by the arrow P in FIG. 7A, does not injure the patient when the blade is accidentally disengaged from the bone. In addition, the blade can naturally follow a straight line without turning away and can safely perform the cut to the exposed bone boundary.
The inner edge on the distal side 14 of the loop forms a positive rake angle with the bone surface and an acute angle with the bone when in contact with the distal end. These various angles are shown in FIG. Bone is an anisotropic material, and cutting conditions vary depending on the orientation. The rake angle (α) of the blade edge can be modified by the use angle (αw) of the instrument with respect to the bone surface. Thereby, blade cutting parameters for various bone characteristics can be adjusted. Merchant's analysis relates to the effects of rake angle, depth, and material properties of isotropic materials as a function of horizontal pull force (Px) for straight blade cutting.
Px = t0btcos (β-α) / sinφcos (φ + β-α)
here,
t0 = shear stress at defect on shear zone
β = friction angle = arc tanμ (37 °)
α = Tool rake angle (5 ° -50 °)
φ = Shear surface angle (= 34 °, 2φ + β + α = 90 °)
b = Workpiece peak width (estimated 0.020 inch)
t = nominal insert pressure (cutting depth, estimated 0.005 inch)
μ = coefficient of friction between tool surface and tip (0.75)
If these values are substituted into the equation and the rake angle is 30 °,
Px = 16,260 psi, 0.020 inch, 0.05 inch, cos (37 ° -30 °) / sin 34 ° cos (34 ° + 37 ° -30 °)
= 3.82 pounds
This function is shown in graph A for a rake angle of 0-55 °.

Due to the anisotropy of the bone, the agreement of the theoretical results is limited compared to the experimental results. [Jacob, Sea Etch, Pope, M Etch, Berry, Jetty, Hogland, F. A Study of the Bone Machining Process-Orthogonal Cutting J .; Biomechanics, 7: 131-136 1974].
As the angle of use of the blade's curved loop increases from 0 ° (the blade loop is in full contact with the surface), only the point that contacts the cutting edge 14 of the loop will continue to contact the bone surface. The pressure at the interface between the blade and bone is so high that only a slight downward force (indicated by arrow D) needs to be applied to the instrument. So that the blade is bone In You can start cutting by biting. Furthermore, this point contact allows the blade to engage with flat, convex and most concave bone surfaces. Compared to a straight or flat blade design where the contact surface is not affected by the angle of use, the contact area is larger and requires more force to bite and engage the surface. Furthermore, the cutting of the contact surface is severely limited. An approximation of the maximum contact pressure between the blade loop and the bone surface is the H.C. It can be estimated by induction of the Hertz equation.
s = 0.591√ (P1 · E / dcyl)
Here, P1 = load per inch, E = elastic coefficient, dcyl = cylinder diameter. For a 1 pound load on a 0.001 inch wide, 0.25 inch diameter blade edge, the bone E is 2.61 × 10 6 ⁶ If psi,
s = 0.591√ [1000 * 2.61 × 10 ⁶ /0.25]
= 60,386 psi
Stainless steel has a modulus approximately 10 times greater than cortical bone, and these contact pressures are typically lower than steel in contact with bone. Cortical bone with an ultimate tensile stress of 20,300 psi is scored and engaged by the blade.
Graph B shows the contact stress for a range of blade edge thicknesses.

The blade can cut bones smoothly and evenly with minimal chatter. After the blade engages the bone surface, the positive rake angle allows further deeper engagement of the blade without generating normal force. The splitting force Fd is a function of the tensile force parallel to the bone surface Fp and the rake angle αw of the instrument.
Fd = Fp sin (αw)
The driving force increases with the angle of use of the instrument. Blade cutting depth reaches equilibrium. This is a function of the laterally decreasing rake angle from the central contact point, the blade base edge 12a at the opening 16, and the wedge effect caused by the central compression of the bone tip as it moves into the circular opening 16. Geometrically, the maximum dive depth d is limited by the opening width wa and the use angle αw of the instrument.
d = wa sin (αw)
Graph C shows the maximum cutting depth for an opening width of 0.030 inches.

Anatomical bone surfaces provide variable contour areas, and access to these surfaces is also limited by adjacent anatomical structures and superimposed tissue. With a curved loop blade, FIG. 5, primary cutting is performed along the longitudinal axis of the instrument. Because the cutting edge is at the end of the blade, it allows access under the flap of tissue to the edge of the raised periosteum. In addition, the blade can move laterally on its distal side to cut the bone surface in the restricted access area. In this way Loop blade Cutting is performed at a position closer to the lateral direction.
The blade is cured to approximately 58 Rockwell C (Brinell hardness ˜600 kg / mm 2) to extend its cutting life. Cortical bone has an 80 Rockwell M hardness (Brinell hardness ˜30 kg / mm 2). The hardness can be further increased by the titanium nitride coating, thereby reducing the interfacial friction between the blade and the bone. By hollow grinding of the 17 blade flank faces, the edge profile can be made thin while optimizing the blade stiffness by the support on the edge. The edge is ground and honed in a direction perpendicular to it to minimize the stress concentration area that occurs when the blade is thinned to that edge.
Bone shavings 50 pass through narrow opening 16 and can be collected for later implantation. The opening is similar to a one-way valve, and the shape and orientation are randomized after the shavings pass easily in a dense form. This randomized shape of the bone is preferred. It prevents bone shavings from being lowered back through the opening 16 and is therefore not available for implantation. Thereby, the shavings can be collected without using a vacuum that can dry and necrotize the bone cells and contaminate the bone with saliva and soft tissue elements.
Bone shavings or chips have favorable properties for application as self-produced bone grafts. It includes increased surface area to volume ratio, increased relative bone volume, and porosity that can take up blood and promote vessel ingrowth and migration of cells into the graft. The exposed collagen promotes coagulation of the blood elements, and the implant is packed into a defect site in the form of bone collagen with a preferred “mortar” consistency.
As described above, the upper end of the blade incorporates a central ramp, i.e., a tapered portion 13 that tapers and decreases in thickness, with the base end of the ramp adjacent to the blade opening 16. a The thickness decreases until it ends. This reduced thickness portion is shown in FIG. 5B and is a very thin blade portion 12 immediately adjacent to the back side of the hole 16. a To serve. The blade thickness is maintained laterally and the ridge and sidewall 15 are adjacent to the ramp. Thereby, the blade loop can have the necessary thickness for strength while providing a very short path through the opening 16. This short path reduces the chance of clogging. The lamp 13 also performs several functions. It provides an initial storage area when shavings are collected. This increases the cross-sectional area of the reservoir and reduces the height of the outer contour of the handle to allow more access to constrained anatomical locations.
If the blade handle does not contain a storage area (FIG. 8), FIG. A To FIG. B As shown, the lamp 13 provides a sheet of bone to be collected. FIG. C As shown, a small collection chamber that is not integral with the handle can be attached to the upper surface of the blade. Finally, in concert with the shape of the handle chamber, the collection chamber is designed so that the cross-sectional area increases as it moves to the base, facilitating the base movement of the tip into the handle as the bone is collected.
Preferably, the blade is bent longitudinally to create a spring that provides friction between the blade and the groove 40 in the sidewall 30 of the handle 20. Thereby, the blade is kept in the desired position until it is necessary to intentionally shift it. Due to the versatility of production, it is possible to use even a relatively large amount of warpage due to longitudinal bending, and dimensional variations in production are not important. Also, contrary to the plastic used for the handle, steel has a predictable modulus of elasticity that does not creep.
As shown in FIGS. 1 and 4, behind the blade 12, there is a blade tab 18, which is a lock button 26 on a plunger 24 (FIGS. 14 and 3) mounted in a handle 20 at the base of the blade 12. To be engaged. The length of the tab 18 extending from the cutting edge (FIG. 4A) allows the tab 18 to transmit a raking force from the center of the handle with sufficient strength. In addition, blade operation is safely controlled away from sharp edges. Finally, the extension blade also serves as the fourth movable wall of the collection chamber. Thereby, a very compact design can be used in tight places and the ambiguity of the room can be easily accessed.
As shown in FIGS. 8A-8E, for constrained anatomical sites, the blade can be used simply by attaching a grip handle to its proximal end. As a result, the upper surface of the blade remains exposed at the center and the end side. As such, the blade can be accessed to more constrained anatomical locations, and the blade can be curved and offset to optimize access to more specific anatomical locations. Further, by increasing the thickness of the blade, the volume of the central inclined dent can be increased to collect bone shavings.
Details of the handle 20 are shown in FIG. 2, with the side wall 30 and the bottom wall 32 shown in FIG. 2A. U A character space 32 is defined. There are two sets of stops, the first Stop 36 engages a tab at the rear end of the blade to prevent it from moving beyond the end of the handle 20. Second Stop 38 is arranged to engage the plunger tab 28 on the plunger 24 to hold the plunger in the position shown in FIG. 1 while engaging the lock button 26 with the blade tab.
The handle of the preferred embodiment has a number of functions that integrate the ergonomic handling and support of the blade, a bone storage chamber for collected bones, a site for binding additives as needed, and bone harvested at the receiving site. It serves as a means for delivering This integrated function also minimizes bone waste and contamination by minimizing bone handling and increased implant material on the surface of hoses, filters, containers, and the like. The bone 50 collected by the handle is stored safely and cleanly. After passing through the blade opening 16, the bone enters the closed storage space formed by the handle with the blade and plunger. This space increases in cross-sectional area as it approaches the base side of the ramp, urging bone shavings to move into the base side of the handle. The inside of the handle provides a trough-like volume where the contents can be examined and incorporated with additives to clear bone clogs. The plunger 24 can be advanced to advance the blade completely to solidify the harvested bone 50. When the blade is partially retracted, the plunger provides a streamline trough or channel that advances the graft material to the distal end of the handle and delivers bone to the receiving site 20.
The preferred profile of the front part of the handle is minimized by transmitting the raking force from the handle center, which is a thick and strong part. A small amount of handle material is required to provide sufficient strength to carry the normal load to the handle nose. As a result, the instrument profile is low and can enter a limited dimensional anatomical space. A pair of grooves 40 guide and hold both the blade and the plunger. It helps to minimize the overall length of the handle.
Preferably, the handle is made of transparent plastic. Thereby, bone shavings can be monitored as they are cut, and bone collection is immediately returned. The total amount of bone collected can be monitored with respect to a well-known scale on the handle to notify the surgeon when the proper amount of bone has been collected.
8A and 8C ~ As shown in FIG. 8E, when the blade is used such that the center and distal ends are exposed, the gripping handle 60 is secured to the base end of the blade to facilitate blade handling. The handle 60 is long and rounded so that it can be gripped firmly by hand, and has a slot 62 that receives the blade and a rotatable clamping mechanism 64 to secure the blade within the handle. Also, as shown in FIG. 8F, the blade can be bent at 101 to facilitate access to tight spots, for example.
If desired, the blade can be formed as an elongated “cup” shape as shown in FIG. 8B, with a transparent cover 66 fitted to the top of the “cup” to allow the user to observe the bone collection process.
Plunger 24 serves two functions: 1) to solidify and advance the bone into the end of the chamber, and 2) to provide a locking mechanism that secures the blade in its forward position. Plunger head 42 provides the base wall of the storage chamber. Lock the plunger and blade in the correct position for cutting and collecting Lock button By releasing 26, the plunger is advanced. The plunger head is held at the end of the track by diving under the blade. The base end is constrained within the same track 40 on which the blade rides and translates forward to a small stop at the handle tip.
Referring to FIG. 3, a cantilever arm is shown which shows a detailed plan view and cross-sectional view of the plunger, with the lock button 26 being able to move it toward the bottom of the plunger. 40 Mounted on top. The side edge of the plunger is spaced from the groove 40 in the side wall of the handle. An inclined surface 44 on the detent arm 40 engages the base end of the blade and presses the blade tab 18 against the stop 36 to lock the blade in place.

Claims

A bone harvesting instrument having an elongated body having a proximal end and a distal end, the body serving as a handle (20) for the instrument, and a bone from which bone shavings are harvested The blade (12) is fixed in the body so that it can be held at an acute angle to the blade, the blade (12) has a cutting edge (14), and the distal end of the instrument is A curved opening (16) adjacent to the cutting edge of the blade and a tapered curved convex surface forming a distal end of the blade, the blade and the handle at the distal end of the blade Together, it forms a storage space (32) for receiving the harvested bone from the cutting blade, the handle (20) is grooved to form the storage space , and the blade is The storage Bone sampling device has a role as a movable wall of the space.

2. Instrument according to claim 1, characterized in that the handle (20) is of an ergonomic shape that is tapered at least in a part allowing access to a narrow space.

2. A device according to claim 1, characterized in that the movable wall has a stop (36) for securing the wall in a closed position.

The device according to claim 1, characterized in that the storage space (32) has a cross-sectional area that increases from the distal side of the handle to the base side.

2. A device according to claim 1, characterized in that the handle (20) is made of at least partly transparent plastic so that visual feedback of the progress of the collection of bone shavings can be provided.

A plunger (24) mounted to slide into the handle (20) for collecting bone shavings into the storage space and feeding the assembled bone shavings into the distal end of the instrument. The device of claim 1, further comprising:

The blade (12) has a loop-shaped cutting edge (14), and the loop-shaped cutting edge at the end of the blade is normal to the bone surface when contacting the bone at an angle. The device according to claim 1, characterized in that it forms a rake angle (α).

The instrument of claim 1, wherein the blade has a reduced thickness at a location immediately adjacent to the inner edge of the curved opening (16).

A device according to claim 8, wherein the thickness of the thinned portion is smaller than the radial width of the curved opening (16).

The instrument according to claim 7, wherein the rake angle (α) of the cutting edge decreases from the end of the instrument.

The instrument of claim 8, wherein the distal end of the blade has a maximum thickness of the blade.

The thinned portion immediately adjacent to the inner edge of the curved opening (16) is a curved depression located in the middle of the blade, whose side walls remain at the maximum thickness of the blade. Appliances.

13. A device according to claim 12, wherein the blade (12) has an increased thickness from one end to the other, so that the central recess (13) forms a bone shavings receiving area.

14. The instrument of claim 13, wherein a hollow structure (32) is attached to the blade over a hollow indentation to form a containment chamber for the bone shavings.

The instrument according to claim 1, wherein the blade has a tab (18) at its proximal end for transmitting cutting force to the central part of the handle.

The instrument of claim 1, wherein the blade (12) and the handle (60) are unitary.

The instrument of claim 1, wherein a plunger (24) is incorporated into the handle to collect the bone shavings in a containment chamber and to deliver the bone shavings to the distal end of the instrument.

The instrument according to claim 1, wherein the blade (12) is mounted in a groove (40) extending along an upper surface on both sides of the handle.

The instrument of claim 1, wherein the handle comprises a transparent plastic (66) that provides visual feedback of the progress of collection of the bone shavings (50).

The instrument according to claim 1, wherein there is a scale indicating the amount of material (50) collected.

The groove formed by the blade and the handle is from the distal end of the handle to facilitate the flow of bone fragments (50) into the handle and out of the blade edge (14). The instrument of claim 1, wherein the cross-sectional area increases as it proceeds toward the base side.

19. An instrument according to claim 18, wherein a stop (36) and / or a protrusion constituting a stop for positioning the blade and the plunger is adjacent to the groove.

The plunger also includes a locking mechanism (36, 44) that self-adjusts manufacturing variations to securely fix the blade in its distal position when the instrument is performing a cutting function. Item 18. A device according to Item 17.

18. An instrument according to claim 17, wherein the blade forms a fourth wall (42) of the receiving chamber of the handle.

19. An instrument according to claim 18, wherein the blade (12) is bent in a longitudinal arc in order to cause friction on the blade in the groove.

18. An instrument according to claim 17, wherein a lock button (26) is provided at the distal end of the plunger, the distal end of the lock button engaging the proximal end of the blade.

A lock button (26) presses the lock button into the groove to release the tab of the blade, retracts the blade toward the base, and pushes the plunger (24) toward the distal end of the handle to 18. Instrument according to claim 17, provided on the end of a spring arm (46) for contacting bone particles (50) contained in the handle.

27. An instrument according to claim 26, wherein the lock button (26) is located at the base of the plunger (24).